Question

4．如圖所示，在水平拉力F的作用下，使物體沿水平面作勻速直線運動，若滑輪和繩子的質量及其摩擦均不計，已知物體與地面間的摩擦力為5N，物體運動的速度為2m/s，則拉力做功的功率大小為10W．

Answer 1

分析 （1）圖中使用的是定滑輪，使用定滑輪不省力，但能改變力的方向，繩端移動的距離等于物體移動的距離，則繩端移動的速度等于物體移動的速度；
（2）物體沿水平面作勻速直線運動，不計滑輪和繩子的質量及其摩擦，則繩子的拉力和物體與地面間的摩擦力是一對平衡力，由此求得繩端的拉力F；
（3）根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩計算拉力做功的功率．

解答 解：由圖可知，該滑輪為定滑輪，
所以繩端移動的速度：v_繩=v_物=2m/s；
該滑輪為定滑輪，滑輪和繩子的質量及其摩擦均不計，且物體沿水平面作勻速直線運動，
所以繩端的拉力：F=f=5N；
拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_繩=5N×2m/s=10W；
故答案為：10．

點評 明確題中滑輪的種類（定滑輪），知道該滑輪的特點，再運用平衡力知識得出拉力大小；然后運用功率公式即可解答．